Слайд 1ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Лекция 2
Взаимодействие человека с окружающей средой
Географический факультет МГУ
Казахстанский филиал
Астана 2013
Слайд 2БИОСФЕРА И ЕЕ КОМПОНЕНТЫ
Биосфера (сфера жизни) включает все живое вещество
планеты и среду его обитания. Автор понятия – Жан-Батист Ламарк
(начало XIXв.) / Э.Зюсс (1875).
В.И.Вернадский (1863-1945) – учение о биосфере как оболочке Земли, в пределах которой сосредоточено все живое. Наиболее активные вещества биосферы – первые 4 из перечисленных ниже:
Слайд 3ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ БИОСФЕРЫ
Энергетическая
(аккумулирование зелеными растениями солнечной энергии в процессе фотосинтеза)
Газовая
(регулирование
газового состава биосферы в процессах миграции
и превращения газов)
Концентрационная
(накопление живыми
организмами биогенных элементов из окружающей среды, обусловливающее разницу в составе живого и косного в-ва)
Деструктивная
(вовлечение в биотический круговорот веществ, образовавшихся в результате разложения органики, разрушения горных пород и т.п.; образование биокосных и биогенных в-в)
Средообразующая
(трансформаци я химических параметров среды в условия, благоприятные для существования организмов)
Слайд 4КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ
Большой геологический круговорот: около 12 км³ минерального в-ва выносится
ежегодно в Мировой океан, что равносильно смыву 0.08 мм со
всей поверхности суши; компенсация смыва процессами геотектонических поднятий
Малый биотический круговорот:
скорость значительно выше, вовлечены все виды живых организмов.
Темпы определяются интенсивностью потока солнечной радиации, химическим составом атмосферы и пр. факторами
Слайд 5Основные круговороты в природе:
О2, углерод, азот, фосфор, вода
Слайд 6Энергетика биосферы
Основной источник – энергия Солнца (период накопления на Земле
– около 4.5 млрд. лет)
Слайд 7Взаимоотношения организма и среды
Экологические факторы среды обитания:
1/ абиотические (совокупность условий
неорганической среды, влияющих на организм: климатические, химические, почвенные и орографические)
2/
биотические (совокупность влияния процессов жизнедеятельности одних организмов на другие)
3/ антропогенные
Слайд 8Воздействие окружающей среды (экологических факторов) на человека
Положительные – все виды
ресурсов и условий (природных благ), доступных для использования и обеспечения
жизнедеятельности
Отрицательные – природные условия, процессы и явления, создающие опасность для жизни и здоровья человека, определяют риск в отношении рукотворных сооружений или наносят ущерб в связи с разрушением среды или ее компонентов
Слайд 9Карта
сейсмоопасных районов
России
Расположение атомных станций и сейсмоопасных зон мира
Слайд 10Дефицитное и избыточное содержание
(10ˉ⁴%) некоторых элементов в почвах
(по
В.В. Гавриленко, 1993; В.В. Ковальский, 1974)
Слайд 11Антропогенное воздействие
БИОТА
ВНЕШНЯЯ СРЕДА
Физические параметры
Биопродуктивность
Химический состав
Постоянный фон
Переменная составляющая
Видовое разнообразие
Механизм антропогенного воздействия
(по Ю.И. Скурлатову и др., 1994)
Слайд 12Рост техносферы и потери биосферы в ХХ веке
(по Т.А.Акимовой и
В.В. Хаскину, 2001)
Слайд 13Подход к комплексной оценке
антропогенных воздействий
на основе коэффициента (К)
антропогенного
давления
1/ для оценки техносферы – на основе показателя энергопотребления
2/ для
оценки антропосферы – на основе показателя плотности населения
Слайд 14Особенность современного потребления энергии – неравномерность распределения для жителей разных
стран и регионов мира
Норвегия – 24.8 тыс. кВт·ч энергии в
год/чел.
Россия – 5 тыс. кВт·ч в год/чел.
Индия – 100 кВт·ч в год/чел.
Коэффициент антропогенного давления (К)
Энергопотребление на ед.S в стране
К = ---------------------------------------------------------
Среднемировое потребление
Слайд 15Коэффициенты антропогенного давления (К) и доли сохранившихся естественных территорий
(по
В.В. Дмитриеву, Т.Г. Фрумину, 2004)
Слайд 16Сущность стратегий человечества по отношению к окружающей среде
Слайд 17Сущность стратегий человечества по отношению к окружающей среде
Слайд 18Эволюция гуманитарно-экологических идей и смена экологических стратегий
Сопоставление антропоцентрических и экоцентрических
ценностных установок
Слайд 19ПЕРЕХОД В НОВОЕ ЭВОЛЮЦИОННОЕ СОСТОЯНИЕ – НООСФЕРУ ВОЗМОЖЕН ЛИШЬ ПРИ
СОХРАНЕНИИ ЦИКЛОВ ВЕЩЕСТВА И ЭНЕРГИИ, СЛОЖИВШИХСЯ В БИОСФЕРЕ.
В.И. ВЕРНАДСКИЙ
Слайд 20Антропогенное воздействие
Воздействие человека (антропогенное воздействие) – преднамеренное или непреднамеренное, прямое
или опосредованное влияние его производственной и непроизводственной деятельности на свойства
природных систем
Слайд 21Прямое воздействие - как преднамеренное, так и непреднамеренное
Косвенное воздействие –
чаще непреднамеренное, возникающее в результате вторичных реакций природных систем на
прямые воздействия, цепных реакций (например, активизация экзогенных процессов после создания водохранилищ, образование вторичных загрязняющих веществ в результате реакций между первичными).
Продолжение – лекция 3 «Антропогенное воздействие на среду»
Слайд 22Экологическое ранжирование основных видов использования
территорий и акваторий по степени
антропогенного использования
Слайд 23Экологическое ранжирование основных видов использования
территорий и акваторий по степени
антропогенного использования
(продолжение)
По: Рудский, Стурман «Основы природопользования»
Слайд 241/ эмиссионные воздействия – все виды выбросов (сбросов) загрязняющих веществ
в геосферу;
2/ фоново-параметрические воздействия – изменения параметров физических полей (тепловых,
радиационных, электромагнитных, акустических);
3/ ландшафтно-деструктивные воздействия, целенаправленно или непреднамеренно изменяющие ландшафты: вырубка лесов, исчезновение биологических видов, урбанизация, создание агроценозов на месте естественных биоценозов и др.
3 класса антропогенных воздействий:
Слайд 25 изъятие вещества и энергии;
привнос отходов производства, других
веществ, энергии;
перераспределение вещества и энергии в природных системах;
привнесение
в природу технических и техногенных объектов
Классификация воздействий для прикладных исследований:
Слайд 26Ежегодно из биосферы извлекается:
~ 100 млрд. тонн ископаемых ресурсов
~ 800
тонн металлов
Ежегодно в биосферу поступает:
~ 17.4 млрд. тонн твердых отходов
~
500 млрд. м³ жидких стоков
Всего – порядка 100 тыс. наименований хим. веществ
Среди них:
Железо – 50 млн. т
Синтетические материалы – 60 млн. т
Минеральные удобрения – 500 млн. т
Пестициды – 5 млн. т
Масштабы воздействия
Слайд 27Естественные и техногенные потоки некоторых элементов в современной биосфере (млн.
т/г):
Слайд 28Загрязнение - привнесение в среду или возникновение в ней новых,
обычно не характерных для нее физических, химических, биологических, информационных агентов,
или превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня концентрации, приводящее к негативным последствиям
(Реймерс Н.Ф. Природопользование, 1990).
Загрязнение
Слайд 29Виды загрязнений
Виды загрязнений
(по происхождению)
Естественное
Антропогенное
Слайд 30Естественное загрязнение – последствия извержений вулканов, пыльных бурь; естественные изменения
характеристик среды (изменение состава воздуха, мутности воды и т.п.).
Антропогенное загрязнение
– промышленное, сельскохозяйственное, транспортное, военное, бытовое.
Слайд 31Виды загрязнений
(по составу)
Физическое
Виды загрязнений
Химическое
Биологическое
Геолого-
геоморфологическое
Слайд 32Промышленные загрязнения окружающей среды
Материальные (химические)
Энергетические (физические)
Твердые отходы
Сточные воды
Выбросы
в атмосферу
Ионизирующие
излучения
Лазерные излучения
Световые,
инфракрасные
Электромагнитные
поля
Тепловые выбросы
Шум, вибрация,
ультразвук
Слайд 33Химическое загрязнение
увеличение количества химических компонентов определенной среды, а также
проникновение (внедрение) в нее химических в-в в концентрациях, превышающих норму
или не свойственных ей
В настоящее время в природной среде содержится от 7 до 8.6 млн. химических в-в, список которых ежегодно увеличивается на 250 тыс.
Среди них наиболее опасны:
бензол, асбест, бенз-а-пирен, пестициды (ДДТ, линдан и др.) тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий), красители и пищевые добавки
Слайд 34Основные загрязнители среды, их источники и возможное влияние на человека
Слайд 35Химическое загрязнение
Загрязнители, выбрасываемые всеми техногенными источниками в атмосферу Земли (1990-е
гг.)
Слайд 36Химическое загрязнение
аэрозольные загрязнения – аэродисперсные (коллоидные*) системы, в которых неопределенно
долгое время могут находиться во взвешенном состоянии твердые частицы (пыль)
и капли жидкости
по происхождению делятся на естественные и искусственные
Естественные аэрозоли поступают в тропосферу при извержениях вулканов, сгорании метеоритов, возникновении пылевых бурь, лесных и степных пожарах
Источники искусственных аэрозолей – ТЭС, обогатительные фабрики, металлургические, цементные и пр. заводы
* Коллоиды – взвеси (напр., жидкости или твердые частицы в газе – дым, туман и пр.)
Слайд 38Химическое загрязнение
Некоторые характеристики аэрозолей
аэрозоли, содержащие частицы менее 5.0 мкм
называются дымом, а мельчайшие – туманом
разновидность тумана – смог,
многокомпонентная смесь газов и аэрозольных частиц менее 1.0 мкм
условия возникновения смога: высокая концентрация оксидов азота, углеводородов и других загрязнений, интенсивная солнечная радиация и безветрие
смог ослабляет солнечное излучение, приводит к понижению температуры, вызывает недостаток витамина Д3, повышает риск распространения инфекций, аллергий и т.д.
Слайд 39Схема влияния на человека разных по механизму токсического действия загрязняющих
в-в и подходы к нормированию воздействия
Слайд 40 Геолого-геоморфологическое загрязнение: образование новых или изменение свойств и характеристик
горных пород и геологических структур, форм рельефа, процессов морфо- и
литогенеза
Возможны и другие виды загрязнений, например, визуальное
Слайд 41Виды загрязнений
Виды загрязнений
(по масштабам
проявления)
Глобальное
Региональное
Локальное
Точечное
Слайд 42Виды загрязнений
Виды загрязнений
(по характеру
локализации)
Атмосферное
Поверхностных и
подземных вод
Почв, грунтов
и
недр
Слайд 43Факторы устойчивости среды
инертность – способность сохранять исходное состояние в
течение некоторого времени
пластичность – способность переходить из одного состояния
в другое, сохраняя при этом внутренние связи
восстанавливаемость – способность возвращаться в исходное состояние после прекращения воздействия
Слайд 44ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА КАК СИСТЕМА
Общая характеристика планетарной природной системы; ее основные
компоненты - атмосфера, гидросфера, литосфера. Земля как открытая термодинамическая система.
Основные данные по эволюции природной системы; круговороты вещества и энергии; механизмы, обеспечивающие динамическое равновесие в природной среде.
Диалектика понятий природная и окружающая среда. Техносфера.
Климат. Современные климатические модели – основа оценки и прогноза глобальных изменений состояния окружающей среды.